La historia y desarrollo de las naftas y de los motores est�n �ntimamente ligados.
Introducci�n
Las primeras naftas se elaboraron a fines del siglo XIX, como resultado de
la destilaci�n atmosf�rica del petr�leo crudo. Su rango de destilaci�n
(temperaturas a las cuales se evapora), era de 50 - 200 oC, con una calidad
oct�nica suficiente para impulsar a los motores de la �poca, de un solo cilindro
y sistemas rudimentarios de encendido y carburaci�n. El incipiente desarrollo,
tanto de los motores como de las naftas, condicionaba el escaso rendimiento
energ�tico. El resultado: alto consumo de nafta para obtener s�lo una baja
potencia espec�fica. En la segunda d�cada del siglo XX, e impulsados por las
necesidades de movilizaci�n de tropas y pertrechos en la Primera Guerra Mundial,
se requiri� un cambio cualitativo al ser muy apreciada la relaci�n potencia/peso
de los motores de combusti�n interna. Sin embargo, las naftas s�lo pod�an
mejorar su calidad oct�nica si se part�a de petr�leos crudos con mayor
proporci�n de arom�ticos. En Estados Unidos, el General Motors Research
Laboratory y en Gran Breta�a los laboratorios Ricardo, comenzaron a investigar
c�mo quemar los combustibles sin que detonasen de manera espont�nea, fen�meno
conocido tambi�n como "autoignici�n" o "pistoneo". Casi al mismo tiempo, en
1920, se defini� la forma en que detonan los distintos tipos de combustibles
(hidrocarburos arom�ticos, paraf�nicos, isoparaf�nicos, naft�nicos y
olef�nicos). Se desarroll� un m�todo de trabajo que permiti� estudiar varios
aditivos antidetonantes, destac�ndose el tetraetilo de plomo. Su inclusi�n en
las naftas de aquella �poca permiti� aumentar considerablemente la calidad
oct�nica, y con ello disminuir la tendencia al pistoneo, elevando la relaci�n de
compresi�n y mejorando, como resultado final, el rendimiento t�rmico de los
motores.
Mayor potencia disponible
Las naftas con
plomo comenzaron a distribuirse en EE.UU. y Gran Breta�a entre 1925 y 1928. A
principios de 1930, la incorporaci�n de las primeras plantas de craqueo t�rmico
impuls� la calidad de las naftas, aumentando la cantidad de gasolina a
disposici�n del parque automotor, que por entonces crec�a vertiginosamente, no
s�lo en Estados Unidos y Europa, sino tambi�n en el resto del mundo. Por aquel
a�o, las naftas pose�an un n�mero octano de 70, siendo utilizadas en motores con
relaci�n de compresi�n de hasta 5,5:1. La Segunda Guerra Mundial volvi� a
impulsar el avance tecnol�gico de las naftas, ya que los motores de aviaci�n
requer�an un n�mero de octano no inferior a 100. Esto provoc� un mayor
desarrollo de las t�cnicas de refinaci�n del petr�leo, que posibilitara obtener
grandes vol�menes de naftas de alto octanaje. As� se crearon las plantas de
proceso de craqueo catal�tico, reformado, alkilaci�n y desulfuraci�n, siempre
con el agregado de fluido et�lico, permitiendo que hacia 1960, la relaci�n de
compresi�n habitual en los veh�culos de pasajeros oscilara entre 7 y 7,5:1,
llegando una d�cada despu�s a valores entre 8 y 8,5:1.
Uso racional de los recursos
En 1973, la guerra
�rabe-israel� y la nacionalizaci�n de las reservas petroleras �rabes, sumadas a
la revoluci�n iran� de 1979, evidenciaron la cantidad limitada de petr�leo crudo
disponible. Ello determin� una tendencia, no s�lo en el dise�o de motores y
veh�culos, sino tambi�n como un importante cambio en la filosof�a: "Los recursos
naturales deben utilizarse racionalmente y sin derroche".
Protecci�n
ambiental
Adem�s de los
factores t�cnicos, pol�ticos y econ�micos, otro comenz� a influir en la
producci�n y consumo de naftas: la consideraci�n hacia el medio ambiente. En
1960 se detect� una baja en la calidad del aire en la ciudad de Los Angeles
(California, EE.UU.), ocasionada por las emisiones de los motores de autom�viles
y agravada por una combinaci�n de factores clim�ticos y geogr�ficos locales. Por
ese motivo, y en coincidencia con circunstancias similares monitoreadas en otras
grandes concentraciones urbanas, se inici� el desarrollo de legislaci�n
tendiente a preservar el medio ambiente. La necesidad de disminuir las emisiones
provoc�: 1) modificaciones en los motores, disminuyendo su rendimiento, 2)
introducci�n de los convertidores catal�ticos, para el tratamiento de los gases
de escape, 3) eliminaci�n del plomo como aditivo antidetonante, 4) investigaci�n
de otros aditivos que pudiesen mejorar la calidad oct�nica de las
naftas.
Mejor refinaci�n
Gracias a los naftas reformuladas y a los
nuevos dise�os de motores, los autom�viles
modernos son m�s eficientes en el uso de
combustibles, aminorando su impacto en
el medio ambiente.
Estas circunstancias
provocaron cambios en el dise�o y elaboraci�n de las naftas. Dado que los
compuestos de plomo son altamente perjudiciales para los convertidores
catal�ticos y adem�s cuestionados por razones de preservaci�n ambiental, la
industria refinadora continu� mejorando sus procesos e investigaciones para
obtener nuevos
combustibles amigables con el medio ambiente y al mismo tiempo, alcanzar la
cantidad de octanos que satisficieran a los nuevos motores, de menor tama�o y
mayor rendimiento. Desde 1995, ninguna nafta en EE.UU. posee plomo, mientras que
en la Argentina, ello sucede desde 1998. En general una nafta
debe permitir:
Arranque r�pido
en fr�o y en caliente.
Calentamiento
r�pido del motor.
Desarrollar
m�xima potencia y pique del motor con la m�xima econom�a a todos los reg�menes
de marcha.
Ausencia de
pistoneo o detonaci�n.
Mantener limpios
inyectores, carburador, c�mara de combusti�n, buj�as y cabeza del
pist�n.
Evitar corrosi�n
de los metales.
Minimizar el
nivel de toxicidad de las emisiones.
Las exigencias de los nuevos dise�os de motores y las prestaciones
exigidas a las naftas, llevaron a la formulaci�n de lo que se conoce como
"naftas reformuladas". Su definici�n general es:
Eliminaci�n del agregado de plomo.
Limitaci�n de
hidrocarburos arom�ticos.
Limitaci�n de
hidrocarburos olef�nicos.
Limitaci�n de azufre.
Disminuci�n de tensi�n de
vapor REID.
Aumento de la calidad
oct�nica.
Agregado de derivados
oxigenados.
Empleo de aditivos
multifuncionales
.
Las
naftas m�s modernas, como las de la L�nea YPF, elaboradas de acuerdo a estos
principios, ofrecen como beneficios:
Permiten el uso
de convertidores catal�ticos.
Permiten la
inyecci�n de nafta. (uso de sonda Lambda).
Disminuyen
costos de mantenimiento.
Disminuyen consumo de nafta.
Un sistema electr�nico
de inyecci�n de nafta multipunto est� compuesto por: una plaqueta, el cuerpo
principal, la bomba, el filtro, y los inyectores. Multipunto indica que cada
cilindro recibe mezcla, seg�n captan sus propios sensores. Los sistemas
monopunto env�an la misma cantidad de mezcla a todos los cilindros, dado que la inyecci�n se efect�a en
el m�ltiple de admisi�n.
Ensayos internacionales que respaldan el dise�o de la L�nea de Naftas YPF
Los aditivos multiprop�sito utilizados en la formulaci�n de estas naftas
son evaluados mediante una secuencia de ensayos qu�micos, f�sico-qu�micos y en
banco de pruebas de motores, realizados en laboratorios independientes
homologados internacionalmente. La secuencia de ensayos incluye la evaluaci�n de
los aditivos para actuar tanto en el carburador como en inyectores y v�lvulas de
admisi�n.
Para limpieza del carburador:
M�todo CRC -
Ford 300 CID: Representa las exigencias impuestas en el mercado americano.
M�todo CEC -
Renault R56TL: De amplia difusi�n en la Comunidad Europea.
Para
limpieza del inyectores (PFI):
M�todo CRC -
Chrysler 2,2 litros: Ensayo de referencia aceptado tanto en el mercado europeo
como en el americano.
Este ensayo
eval�a la tendencia del combustible a formar dep�sitos, su incidencia en la
obstrucci�n de inyectores y la capacidad de los aditivos de minimizar dicha
formaci�n y la remoci�n de los mismos.
Para
limpieza de v�lvulas de admisi�n (ITV):
Se realiza en
veh�culos BMW 318i (americano) y Mercedes Benz, inyecci�n directa (europeo).
Consiste en la
marcha de un veh�culo o motor, en condiciones estandarizadas de ensayo y la
evaluaci�n comparativa respecto del motor nuevo del estado de los inyectores y
v�lvulas de admisi�n una vez finalizada la prueba.
